Mecânica Quântica - Uma Explicação Simples

"O comportamento da natureza não é estranho; o homem é que procura enquadrar a realidade observada no seu modo de entender o mundo (ou paradigma)." (Hélio Couto)

O prof. Hélio Couto nos dá uma explicação simples e clara sobre o que é, na realidade, a mecânica quântica:

A mecânica quântica é a teoria que descreve o comportamento da matéria na escala do “muito pequeno”, ou seja, é a física dos componentes elementares da matéria como moléculas, átomos e partículas subatômicas.
Para avançarmos na física quântica, precisamos antes conhecer alguns conceitos clássicos que nos serão muito úteis adiante:
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Partícula: corresponde a um objeto que possui massa e é extremamente pequeno, como uma minúscula bolinha de gude. Costumamos imaginar que os corpos grandes são compostos de um número imenso destas partículas. Este é um conceito com o qual estamos bem familiarizados porque lidamos diariamente com objetos dotados de massa e que ocupam certa região do espaço. Fomos ensinados a raciocinar assim, por influência do paradigma newtoniano-cartesiano.

Onda: corresponde à transmissão de energia num meio material (por exemplo, água) ou não-material (por exemplo, vácuo).
Um exemplo bem simples do movimento ondulatório é o das oscilações da superfície da água de uma piscina. Se mexermos com a nossa mão sobre esta superfície, observaremos uma ondulação se afastando, igualmente, em todas as direções, do ponto onde a superfície foi perturbada. 

Pois bem, até o final do século XIX, prevalecia a idéia de que tudo era constituído por partículas que tinham seu movimento descrito fielmente pela mecânica newtoniana.
O que ocorreu no primeiro quarto do século XX foi que um determinado conjunto de experiências apresentou resultados conflitantes com essa distinção que se fazia entre os comportamentos de uma onda e de uma partícula. Veremos cada uma delas e suas implicações em nossa vida, no decorrer do livro.

A palavra “quântica” (do Latim quantum) quer dizer quantidade. Esse termo passou a ser utilizado depois da constatação que as ondas eletromagnéticas (por exemplo, a luz) podem ser explicadas como uma emissão de pacotes de energia (chamados quanta, plural de quantum).

Estranheza quântica

A mecânica quântica é uma parte da Física que alguns chamam não intuitiva. Isso significa que muitos dos seus achados e postulados parecem contrariar o senso comum sobre a forma como percebemos a realidade. Por exemplo, a dualidade onda-partícula, que veremos mais à frente, diz que as menores partes da matéria se comportam ora como partículas ora como ondas, dependendo da escolha do observador. Esta afirmação pode parecer estranha, mas é o que acontece no mundo real.
O comportamento da natureza não é estranho; o homem é que procura enquadrar a realidade observada no seu modo de entender o mundo (ou paradigma).
Nossa vida cotidiana transcorre numa escala macroscópica. Lidamos com objetos que podemos enxergar sem a ajuda de lentes ou microscópicos atômicos.
Já a física quântica lida com coisas tremendamente pequenas, as moléculas, os átomos e as partículas subatômicas.
O que causa estranheza às pessoas é que, no dia a dia, percebemos que as ondas são muito diferentes de objetos sólidos. Como algo poderia ser onda e ser partícula, ao mesmo tempo?

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